浅谈锂电保护方案与新型过温保护产品TTape™

关于锂电池的保护方案已经非常成熟，在市场上主流产品为TVS、ESD、PPTC、NTC以及Fuse，但除了这些产品以外，关于过压过流以及过温保护，Littelfuse还有一些自己独到的产品，本章篇幅比较简短，先简单介绍锂电池包的保护方案，再分享电池包过温保护新产品TTape。

关于电池保护，下列给出了比较完整的产品系列。

过流产品：涉及到板载式贴片作为信号与小电源端口保护，以及配电柜与母排上的高、低压大电流产品，采用锁螺栓安装方式。

过压产品：有充电器交流输入端浪涌保护，压敏、气体放电管与固体放电管，设备上的一、二级防雷模块。

信号线：过流fuse、过压TVS与静电ESD。

结缘检测：采用固态继电器小尺寸方案以及干簧管继电器高绝缘耐压产品。

电池断路器、接地故障指示器以及电弧保护设备。

能源变换：直流变换器与充电器，采用MOSFET、IGBT、二极管等构成不同结构拓扑，搭配驱动IC。

ESD保护：有半导体TVS原理，以及聚合物ESD具备更低结电容，适用于高频信号。

传感方案：干簧管作为位置检测，NTC作为过温检测，精密电阻作为过流检测以及TTape作为新型的过温检测方法。        

小电池系统

便携设备、电动工具等，关于电池保护基本采用板载贴片式，笔记本与平板电脑增加了薄片式ptc与温控开关，同时也引入了开关产品作为电源指示或产品操作的物理按键。

尽管电池的应用场景比较广泛，也有一些共同的问题，即常见的过压、过流、过温，下列对于不同的危害给出了可防护的产品，过流产品除了ptc、fuse，这里还引入了efuse，实际是一个集成电压电流检测与回路开关功能的IC，能够实现ptc与fuse实现不了的更高精度防护，setP作为type c里面放置于信号线上的过流保护产品，可以有效的减少回路损耗与提高可靠性。

电池包主要由电芯与BMS构成，下列给出简单的框图，同时罗列不同产品对应的产品系列，鉴于产品种类繁多，不同的产品设计用到的产品会有区别，因此如下冰山一角仅供参考，有实际的应用需求可以再做具体设计。

新型TTape产品

本章的新型TTape产品，是一条非常轻便、非常薄、具有多点温度检测功能的过温保护器件，可以根据设计的需求在每节电芯贴上温度检测点，采用串联的方式，简化对于I/O口的要求，通常电池包里面会放2-4颗NTC来作为温度检测，但是检测点并不能及时反馈最热的失效电芯，因此会有一个热传导滞后，TTape通过一条导线带的方式可以实时检测每节电芯温度起到快速响应的作用。

TTape是对于电池过温保护的加强，并不具备替换NTC的功能，NTC可以作为电池内部温度的实时反馈，但是TTape只在高温下切换为高阻，通过电阻分压的方式来实现高低电平切换，从而给控制IC提供报警信号，通过控制MOSFET来切断回路，因此TTape属于过温保护加强版，可以有效提高系统可靠性，感兴趣的朋友可以联系当地支持进一步了解。

 

审核编辑：刘清